项目编号：2020S-0771

微推进器

　　白俄罗斯大学利用微机电系统（MEMS）技术为CubeSat卫星研制了一种静电胶体微推进器。

　　小立方体卫星正在成为一种越来越流行的航天器。它们可用于外太空、大气和地球表面的探测和通信。其他应用包括开发和演示与航空航天技术有关的技术，以及研究其他天体。至于纳米卫星和CubeSat数据库，发射到近地轨道的纳米和微微卫星的数量正以指数级增长。到2020年第三季度，这一数字已超过1200套。然而，只有6.1%的纳米卫星配备了推力器，这是由于缺乏可靠的、具有最佳质量比、推力比和脉冲产生比的通用装置。目前，冷气体、化学、离子、霍尔、等离子体、热阻和静电反应式微推力器已经研制成功。

　　该大学为纳米卫星研制了一种静电胶体微推力器，以离子液体为燃料，在总脉冲值为1000N*s时提供高达0.2mN的推力，功耗为15W。微推进器的尺寸为100*100*90mm，不超过1U立方卫星单元的尺寸。

　　这种发展的优势是利用MEMS技术制造出静电胶体微推进器的主要部件。这种结构材料的粘度和硬度标准允许加工精度较低。因此，它可以在降低制造和材料成本的情况下实现类似于竞争性开发的参数。

　　所研制的微型推进器样品的尺寸使其有可能安装在体积从3U到9U的立方体卫星微型卫星上。利用有效的静电无功推力形成原理，可以降低微卫星星载供电系统的负荷。

　　与固体燃料或液体推进剂燃烧推进器相比，微型推进器的静电工作原理使其能够更精确地控制其产生的脉冲，并在微型卫星的生命周期内重复重启。产生的推力和比脉冲可以使高度为300公里的3U微型卫星的轨道维持3至4年。

　　在其特性上，微推进器样品可与Accion Systems（美国）、Busek（美国）和Inpulse（奥地利）的类似开发进行比较。但它具有与MEMS技术用于制造相关的技术优势。

　　提出的静电胶体微推力器设计的主要优点是使用发射极和提取器，提取器由石英和单晶硅制成，采用MEMS技术（光刻（等离子体）化学蚀刻）。这些是微推进器的主要组成部分，负责形成燃料火炬以产生喷射推力。

　　与使用耐热硬质合金（如因科镍合金）制造类似部件（发射极和抽气器）的同类产品相比，所用材料和MEMS技术可以降低微推进器的成本。通过使用昂贵的高精度铣床和切割机，可达到1.10微米的加工精度。

　　该大学正在寻求合作伙伴，希望达成研究合作、技术合作。